粵西大灣鐵多金屬礦床地質特征及成礦條件分析

郭碧瑩

摘要：大灣鐵多金屬礦區位于羅定弧形構造的南緣，挾持于廉江——信宜和吳川——四會兩斷裂帶之間。礦區賦存于寒武系八村群變質巖系，區域構造極為發育，變質作用強烈，巖漿活動頻繁。本文介紹了大灣鐵多金屬礦區的區域地質背景和礦區地質特征，并就變質作用，構造活動，巖漿活動三個方面進行成礦條件進行分析。

關鍵詞：地質特征；成礦條件；大灣鐵礦

Key word：geological characteristics； metallogenic condition； dawan iron deposit

1. 區域地質簡述

廣東省信宜市大灣鐵多金屬礦區礦區處在云開加里東隆起帶的中段北西向褶皺基底部位，吳川——四會深斷裂帶與貴子——信宜——廉江大斷裂夾持的弧形構造中部，受控于大田頂弧形構造帶，素有粵西聚寶盆之稱[1]。

本區域地層比較簡單，以寒武系八村群為主，北東分界凹陷有少量中、下泥盆統及第四系沉積。其中八村群為一套地槽型濱?！獪\海相的砂頁巖夾碳酸鹽的類復理式建造和海底火山噴發的熔巖、凝灰巖、凝灰質巖的混合連續沉積[2]。區內受變質作用強烈，主要開成各種片巖，加里東期發生褶皺造山運動及區域變質作用，形成綠片巖相-角閃巖相變質巖，局部發生混合巖化，形成各種混合巖[3]。

區域上位于惠來——高要緯向構造帶的西段和吳川——四會華夏系構造的聯合、復合派生的羅定弧形構造的南緣，挾持于廉江——信宜和吳川——四會兩斷裂帶之間[2，4-5]。區內構造極為發育，緯向構造、華夏系構造和北西向構造交接復合，互相干擾、遷就，制約和利用，形成復雜的構造形跡，表現為摺皺、斷裂和片理帶，遍布全區極為醒目。

區內巖漿活動頻繁，既有海底火山噴發，又有巖漿侵入活動。區內巖漿巖可分為加里東期、印支期、燕山期三個巖漿活動旋回，其中燕山期活動最強烈，加里東期次之，印支期活動最弱[2]。

信宜北部地區為粵西鉬銅錫鐵多金屬遠景區之一。黑色金屬有鐵、錳，有色金屬有鉬、銅、錫、鉛、鋅，貴重金屬有金、銀等；非金屬有磷、硫等礦床、礦點、礦化點計27處[2，6]。

2. 礦區地質特征

礦區地層為寒武系八村群，礦區出露有第二亞群及第三亞群。第四系僅為坡殘積及山麓堆積。寒武系八村群第二亞群上段（∈bcb）礦區僅在北西角出露，可分為上、下兩個亞段。下亞段（∈bcb-Ⅰ）上部以淺黃綠、灰紫色云母片巖、石英云母片巖為主，中、下部為云母石英片巖、云母長石石英片巖夾片狀云母長石石英巖。本段夾15～20層綠片巖，底部一層綠片巖最厚。上亞段（∈bcb-Ⅱ）為灰黃綠、灰紫、黃褐色云母片巖、石英云母片巖、云母石英片巖、云母長石石英片巖，底部局部夾綠片巖。第三亞群（∈bcc）主要布于礦區東部，且僅出露其中下段，為云母長石石英巖、云母長石石英片巖與石英云母片等。

礦區位于區域羅罅倒轉背斜之南翼，屬單斜構造，褶皺不發育；受區域南北西向斷裂錯動作用，西部地層向南移動，局部形成小型的層間拖拽褶曲。周邊有東西向壓扭性斷裂、北東向扭壓性斷裂和北西向扭張性斷裂三組，構成了區內緯向構造和華廈系構造的復合體系。但礦區內尚未見到明顯的斷裂構造。

礦區內巖漿活動頻繁，巖石類型較多。有加里東期的巖漿噴發活動及燕山晚期的巖漿侵入活動。

加里東期活動在本礦區內主要表現為海底火山噴發和混合巖化，形成海底火山噴發巖系和混合巖、混合花崗巖?；鹕綆r分布在寒武系八村群內，是由一套中基性——中酸性的火山熔巖及火山凝灰巖所組成?；鹕綆r分布在寒武系八村群內，是由一套中基性——中酸性的火山熔巖及火山凝灰巖所組成。由于噴發后經歷多次變質作用，原巖結構、構造遭受強烈破壞，礦物組分也發生很大變化，只能根據少量巖石的殘余結構構造、巖石化學成分、副礦物及微量元素特征、結合野外產狀，初步推斷其原巖?；旌蠋r分布于燕山四期園墩巖體和銅羅頂巖體之間，面積約2.5km2，形成于加里東晚期，主要由混合巖、混合花崗巖及其中未完全混合巖化的殘余變質片巖組成。

區內只出露燕山四期園墩巖體和銅羅頂巖體的一小部分。銅羅頂巖體分布于礦區南東邊緣，面積約0.12km2。為該巖體北西邊緣。銅羅頂巖體為面積約5km2巖株，侵入寒武系八村群第三亞群（∈bcc），巖性為中細粒黑云母花崗巖。園墩巖體分布于礦區西部，面積約0.26km2。為該巖體東部邊緣。園墩巖體為一面積約3km2巖株，侵入寒武系八村群片巖和加里東晚期混合巖，巖性為中細粒黑云母花崗巖。

3. 成礦條件分析

3.1 變質作用

內巖石經受區域變質、接觸變質和接觸交代作用，前者形成云母石英片巖、石英云母片巖和云母片巖等各類片巖及結晶灰巖；后者除熔巖已成變輝長輝綠巖、糜棱巖化（或片麻狀）斜長花崗斑巖外，其余主要以陽起石、透閃石、簾石、透輝石和石英等礦物組合構成的“綠片巖”（下同）和部分片狀云母長石石英巖、變粒巖[3]。區內綠片巖呈層狀、透鏡狀、似層狀分布于片巖中，沿走向長度200m～1000m，沿傾斜100m～900m，厚度2m～50m，沿走向、傾向相變為其他片巖。各類簾石、透輝石、陽起石、柘榴子石及綠泥石的組合，構成本區所稱“綠片巖”，為火山——沉積變質熱液迭加銅鐵錫礦床的主要圍巖[7]。

由區域變質作用所產生的熱液和混合巖化過程中所產生的熱液，在一定條件下，發生交代變質作用，使礦化蝕變破碎帶發生強烈的蝕變和金、銀、砷等多金屬礦化[8]。

3.2 構造活動

研究表明[9]桂東——粵西地區的礦床（點）主要集中沿轉換部位的構造帶分布，如吳川——四會斷裂帶、廉江——信宜斷裂帶和博白——岑溪斷裂帶，礦區在區域上就挾持于廉江一信宜和吳川——四會兩斷裂帶之間，斷裂帶的多期次活動為本區成礦物質來源提供了能量和物質基礎。

礦區同時位于羅定弧形構造沉降帶之南，處于沉降帶和隆起區交接部位的云開隆起北部。隆起與坳陷區地殼之間的過渡地常形成綠片巖相韌——脆性剪切帶，有用元素開始活化[10]。在隆起與坳陷的交替部位由于局部動力系統轉換不僅驅使了成礦元素的活化遷移，而且這一部位流體作用強烈、構造發育，是成礦作用發生的有利地段[9]。

3.3 巖漿活動

寒武系八村群第二亞群上段變質巖系是一種火山一沉積巖套，在其下部和中部，以中基性噴出活動為主，見多層綠片巖呈夾層產于下亞段、中亞段片巖中；在其上部，則以中酸性噴出活動為主，見多層糜棱巖化斜長花崗斑巖（石英角斑巖）、變粒巖產于上亞段，與片巖互層或夾層產出，反映了巖漿噴發活動由中基性——中酸性的演化規律，構成一個大的巖漿噴發旋回。粘土碎屑——碳酸鹽的沉積具明顯巖漿噴發的間歇的特征，是介于寧靜時期的沉積與火山噴發之間的是噴發活動處于低潮時期的火山碎屑與陸源碎屑的混合沉積。而在大的巖漿噴發旋回中，又可以根據噴發活動的特點劃分為若干小的旋回這一規律與區域上加里東早期巖漿侵入活動由基性至酸性的變化特征是一致的[2]。

加里東火山——沉積巖套的微量元素十分豐富，成礦元素（Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、W、Mo等）的豐度可達同類巖石的幾倍到幾百倍，該套巖系中成礦元素已具有初始的濃集。隨著火山噴發活動的加強，大量火山凝灰質的沉積多熔巖的溢出，銅、錫、鐵及部分鉛、鋅礦體呈似層狀、透鏡狀直接產于寒武系八村群中的變質綠片巖中，成礦作用達到了“高潮”。黃銅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦等在礦石中具明顯的沉積條帶和沉積韻律，并與圍巖同步褶皺，這是典型的火山沉積特征。這不但為后期的變質作用，熱液迭加改造而形成廣義的“層控礦床”提供了直接的依據，亦為燕山晚期的殼源深熔巖漿成礦作用提供了必要的物質基礎。

燕山期主要為酸性熔巖噴溢，區域上的金礦床（點）成礦物質來源與燕山晚期巖漿巖有關，成礦時代為燕山晚期[11-13]，巖漿巖的侵入為成礦作用帶來了豐富的物質，是區內成礦的重要條件[14]。

根據對相近的大金山礦床的燕山期黑云母花崗巖的研究，發現該礦床鎢錫多金屬礦的成礦作用主要與中細粒黑云母花崗巖相關，中細粒黑云母花崗巖具有高度分異演化，同位素顯示其源區的貢獻應以地殼物質為主，礦區出現的燕山四期黑云母花崗巖的特征與其相似[15]。

另有前人研究桂東-粵西地區中生代花崗巖巖石放射性生熱元素的含量，發現海西——印支期到燕山期花崗質巖石的生成熱值明顯增高，認為桂東——粵西地區巖石圈局部熔融、地幔上涌及巖石圈構造轉換的動力來源和根本原因可能就是這種熱流值的增高[9]。

4. 結論

根據上述地質特征的描述和分析，可對礦床的成礦條件分析如下：

（1）礦區位于信宜市云開隆起羅拉～樓垌鐵多金屬礦帶內，礦區地層寒武系八村群受變質作用強烈，區內綠片巖十分發育。綠片巖是火山—沉積變質熱液迭加鐵多金屬礦床的主要圍巖，它為本區鐵礦床的形成提供了最原始，也是最基本的成礦物質來源。

（2）區內巖石普遍變質，且有強烈混合巖化。區域變質和混合巖化作用，為成礦物質的轉移、富集提供了條件。由于本區處于吳川——四會大斷裂帶，區域變質作用使礦區寒武系八村群發生不同程度的變質，形成變質砂巖、板巖和片巖等。

（3）區域斷裂規模大且大多具有多期次活動特征，為本區成礦物質來源提供了能量和物質基礎。在不同走向斷裂交會部位，為巖漿侵入創造了良好的構造條件，造成了成礦物質多次活化富集的有利構造環境。隆起與坳陷的交替部位也得于成礦元素的遷移。

（4）雖然礦區內只見到燕山四期花崗巖株，但區域巖漿活動頻繁，從加里東期到燕山晚期均有，這些巖漿活動，伴隨著含礦熱液巖漿活動，有的帶來了新的成礦元素（如Sn、Mo），有的為原有成礦物質活化轉移、富集提供了熱能、不同成分的巖漿水等物化條件。

上述有利的成礦地質條件的分析，也為在本區找礦提供了理論依據。

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